EP0641998A2 - Vorrichtung zur Messung des Stroms einer ein Messrohr durchströmenden Flüssigkeit - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung des Stroms einer ein Meßrohr durchströmenden Flüssigkeit mit einer oberhalb des Meßrohrs angeordneten Spule, einer unterhalb des Meßrohrs angeordneten Spule und zwei an den Seiten des Meßrohrs einander gegenüberstehend angeordneten Elektroden, bei der die Spulen zur Erzeugung gleichsinniger und gegensinniger Magnetfelder erregbar sind und eine Korrekturschaltung vorgesehen ist, die die bei gleichsinnigen Magnetfeldern und Teilfüllung des Meßrohrs dem Strom der Flüssigkeit nur ungefähr proportionale Spannung zwischen den Elektroden zu einem Strom der Flüssigkeit bei Teilfüllung des Meßrohrs proportionalen Ausgangssignal mittels einer Korrekturfunktion zu einer korrigierten Spannung korrigiert, die von den Spannungen zwischen den Elektroden bei gleichsinnigen und gegensinnigen Magnetfeldern abhängt, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Meßrohr oben eine Elektrode zur Erfassung der Vollfüllung des Meßrohrs angeordnet ist und daß mit dem Potential dieser Elektrode eine Schalteinrichtung gesteuert wird, die bei Vollfüllung des Meßrohrs die den gleichsinnigen Magnetfeldern entsprechende Spannung als Ausgangssignal abgibt und bei Teilfüllung des Meßrohrs die korrigierte Spannung als Ausgangssignal abgibt. <IMAGE>

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung des Stroms einer ein Meßrohr durchströmenden Flüssigkeit mit einer oberhalb des Meßrohrs angeordneten Spule, einer unterhalb des Meßrohrs angeordneten Spule und zwei an den Seiten des Meßrohrs einander gegenüberstehend angeordneten Elektroden, bei der die Spulen zur Erzeugung gleichsinniger und gegensinniger Magnetfelder erregbar sind und eine Korrekturschaltung vorgesehen ist, die die bei gleichsinnigen Magnetfeldern und Teilfüllung des Meßrohrs dem Strom der Flüssigkeit nur ungefähr proportionale Spannung zwischen den Elektroden zu einem dem Strom der Flüssigkeit bei Teilfüllung des Meßrohrs proportionalen Ausgangssignal mittels einer Korrekturfunktion zu einer korrigierten Spannung korrigiert, die von den Spannungen zwischen den Elektroden bei gleichsinnigen und gegensinnigen Magnetfeldern abhängt.
• Vorrichtungen dieser Art sind bekannt. Mit ihnen sind meist brauchbare Meßwerte auch dann zu erhalten, wenn das Meßrohr nur teilgefüllt ist.
• Bei Unregelmäßigkeiten des Strömungsprofils der das Meßrohr durchstromenden Flüssigkeit unterscheiden jedoch die bekannten Vorrichtungen nicht zuverlässig zwischen Vollfüllung und Teilfüllung, und dementsprechend können Meßfehler auftreten.
• Um solche Meßfehler zu vermeiden, ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß an dem Meßrohr oben eine Elektrode zur Erfassung der Vollfüllung des Meßrohrs angeordnet ist und daß mit dem Potential dieser Elektrode eine Schalteinrichtung gesteuert wird, die bei Vollfüllung des Meßrohrs die den gleichsinnigen Magnetfeldern entsprechende Spannung als Ausgangssignal abgibt und bei Teilfüllung des Meßrohrs die korrigierte Spannung als Ausgangssignal abgibt.
• Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.

Fig. 1

zeigt ein Schema einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit zugehöriger Schaltung.

Fig. 2

zeigt Strom- und Signalverläufe in der Vorrichtung nach Fig. 1.

Fig. 3

zeigt eine Korrekturkurve.

• Die Vorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel weist ein Meßrohr 2 auf, eine oberhalb des Meßrohrs 2 angeordnete Spule 4 und eine unterhalb des Meßrohrs 2 angeordnete Spule 6 sowie zwei an den Seiten des Meßrohrs 2 einander gegenüberstehend angeordnete Elektroden 8, 10.
• Die Spulen 4, 6 sind zur Erzeugung gleichsinniger und gegensinniger Magnetfelder durch Treiber 12, 14 erregbar. Diese Treiber 12, 14 geben in ihrer Phase um 90° gegeneinander versetzte Rechteckströme ab und werden entsprechend von einem Taktgeber 16 und einem Phasenschieber 18 gesteuert.
• Die Spannung zwischen den Elektroden 8, 10 wird den Eingängen eines Differenzverstärkers 20 zugeführt, dessen Ausgang mit Eingängen von Haltegliedern 22a, 22b, 24a, 24b verbunden ist. Die Halteglieder 22a, 22b, 24a, 24b sind den vier verschiedenen Zuständen der beiden um 90° gegeneinander versetzten Rechteckströme zugeordnet, mit denen die Spulen 4, 6 beschickt werden.
• Auch die Steuerung der Halteglieder 22a, 22b, 24a, 24b erfolgt durch den Taktgeber 16.
• Die Ausgänge der Halteglieder 22a, 22b sind über ein Subtrahierglied 26 mit einem Eingang einer Korrektureinheit 28 verbunden. Die Ausgänge der Halteglieder 24a, 24b sind über ein Subtrahierglied 30 mit einem anderen Eingang der Korrektureinheit 28 verbunden.
• Das Subtrahierglied 26 liefert an die Korrektureinheit 28 eine Spannung U_g. Das Subtrahierglied 30 liefert an die Korrektureinheit 28 eine Spannung U_r. Aus diesen Spannungen U_g und U_r leitet die Korrektureinheit 28 u. a. durch Quotientenbildung von U_g und U_r einen Korrekturfaktor α ab, der aus Fig. 3 ersichtlich ist, und liefert eine Spannung ${\text{U}}_{\text{t}}{\text{= U}}_{\text{r}}\text{· α}$

  

  , die dem Strom durch das Meßrohr 2 bei Teilfüllung des Meßrohrs 2 proportional ist. Die Spannung U_r ist bei Vollfüllung des Meßrohrs 2 diesem Strom proportional.
• An dem Meßrohr 2 ist oben zur Erfassung einer Vollfüllung eines Meßrohrs eine Elektrode 32 vorgesehen, mittels deren Potential eine Schalteinrichtung 34, 36 gesteuert wird, die bei Vollfüllung des Meßrohrs 2 die den gleichsinnigen Magnetfeldern entsprechende Spannung U_r als Ausgangssignal S abgibt und bei Teilfüllung des Meßrohrs 2 die Spannung U_t als Ausgangssignal S abgibt.

Claims (1)

1. Vorrichtung zur Messung des Stroms einer ein Meßrohr (2) durchströmenden Flüssigkeit mit einer oberhalb des Meßrohrs (2) angeordneten Spule (4), einer unterhalb des Meßrohrs (2) angeordneten Spule (6) und zwei an den Seiten des Meßrohrs (2) einander gegenüberstehend angeordneten Elektroden (8, 10), bei der die Spulen (4, 6) zur Erzeugung gleichsinniger und gegensinniger Magnetfelder erregbar sind und eine Korrekturschaltung (28) vorgesehen ist, die die bei gleichsinnigen Magnetfeldern und Teilfüllung des Meßrohrs (2) dem Strom der Flüssigkeit nur ungefähr proportionale Spannung (U_r) zwischen den Elektroden (8, 10) zu einem dem Strom der Flüssigkeit bei Teilfüllung des Meßrohrs (2) proportionalen Ausgangssignal (S) mittels einer Korrekturfunktion zu einer korrigierten Spannung (U_t) korrigiert, die von den Spannungen (U_r, U_g) zwischen den Elektroden bei gleichsinnigen und gegensinnigen Magnetfeldern abhängt, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Meßrohr (2) oben eine Elektrode (32) zur Erfassung der Vollfüllung des Meßrohrs (2) angeordnet ist und daß mit dem Potential dieser Elektrode (32) eine Schalteinrichtung (34, 36) gesteuert wird, die bei Vollfüllung des Meßrohrs (2) die den gleichsinnigen Magnetfeldern entsprechende Spannung (U_r) als Ausgangssignal (S) abgibt und bei Teilfüllung des Meßrohrs (2) die korrigierte Spannung (U_t) als Ausgangssignal (S) abgibt.

Images